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一、采礦

現(xiàn)代鐵礦山開發(fā)始于1954年白云鄂博鐵礦。1958年全國(guó)大煉鋼鐵帶動(dòng)了中小型鐵礦的建設(shè)。到1987年底全區(qū)除白鄂博鐵礦外，尚有小余太鐵礦、小耗賴鐵礦、犁子山鐵礦等小型礦山，生產(chǎn)鐵精礦不足10萬噸。

1954年，蘇聯(lián)列寧格勒黑色冶金礦山設(shè)計(jì)院為白云鄂博鐵礦編制初步設(shè)計(jì)。采掘方式為沖擊鉆穿孔，爆破后用4立方米電鏟裝運(yùn)，80～150噸電機(jī)車運(yùn)輸。設(shè)計(jì)年產(chǎn)礦石主礦720萬噸、東礦480萬噸，合計(jì)1200萬噸。其中采出富礦380萬噸，磁鐵礦300萬噸，中貧氧化礦520萬噸。開采順序?yàn)橄炔蓶|礦，三年后再采主礦。包頭鋼鐵廠（簡(jiǎn)稱包鋼）建設(shè)初期一度打亂了建設(shè)程序，先開采了主礦，采富堆貧，造成采剝比例嚴(yán)重失調(diào)。

1970年，包鋼與鞍山黑色冶金礦山設(shè)計(jì)院共同制定了白云鄂博鐵礦開采設(shè)計(jì)方案，年產(chǎn)礦石900萬噸。

1980年，包鋼與中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)研究所簽訂“白云鄂博鐵礦露天邊坡角穩(wěn)定性研究”協(xié)議。1981年以工程地質(zhì)勘探為主要工作，并對(duì)各區(qū)段進(jìn)行了穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，提出了最大封閉境界。

1984～1985年，包鋼礦山研究所對(duì)東礦深部開拓方式進(jìn)行研究，提出鐵路、公路聯(lián)合運(yùn)輸方案。即深部公路運(yùn)輸，外部鐵路運(yùn)輸，用潛孔鉆和牙輪鉆穿孔，8～10立方米電鏟裝礦，公路用108噸電動(dòng)輪汽車運(yùn)輸。1986年通過評(píng)審。

1959年，剝采掘設(shè)備由建礦初期的鑿巖機(jī)更換為沖擊鉆。1975年后引進(jìn)潛孔鉆，1978年改用牙輪鉆。采裝礦石由平裝電鏟改為10立方米長(zhǎng)臂電鏟及國(guó)產(chǎn)108噸自卸電動(dòng)輪汽車。

1．爆破器材研究

1965年，包鋼礦山研究所研制成用粉碎的硝酸氨做氧化劑，以柴油做燃燒劑的按油炸藥替代2號(hào)巖石炸藥，應(yīng)用于白云鄂博鐵礦。此后又用瀝青、石蠟代替柴油生產(chǎn)出按瀝蠟炸藥，在包鋼各礦山全面推廣。

1972年，包鋼礦山研究所、包頭鋼鐵學(xué)院、白云鄂博鐵礦共同研制具備良好抗凍性能的漿狀炸藥。1974年采用皂角膠作膠結(jié)劑取得成功，取名白云一號(hào)抗凍漿狀炸藥，在-20～-25℃條件下，仍保持必要的塑性、抗水性、貯水性和爆炸性能。

由于植物膠來源不足，工業(yè)膠抗凍漿狀炸藥試驗(yàn)組經(jīng)反復(fù)篩選，選定以聚丙烯酰胺為絮凝劑代替皂角膠，加入三氯化鐵、梯恩梯炸藥、硝酸氨、水硝酸鈉等成份，再加上其它輔助措施，取得了低溫下更為良好的感度和爆速。新的炸藥取名為白云二號(hào)抗凍漿狀炸藥。

1983年包鋼研制可泵送乳化炸藥。先由炸藥加工廠制成乳脈基體，分為兩部分儲(chǔ)存，具有良好的流動(dòng)性、安全性和可泵送性，免除了人工裝藥的大量手工操作，加快工作速度。

1994年以包鋼礦山研究所完成了由多孔粒硝酸氨與柴油混合生產(chǎn)出適用于小礦山的多孔粒狀銨油炸藥。制作簡(jiǎn)單、使用安全、價(jià)格低廉。應(yīng)用于包鋼公益明鐵礦和雜懷溝硬質(zhì)粘土礦。

2．礦用器材

1960年，研制成功東風(fēng)Ⅰ型微差起爆儀和反修1號(hào)單項(xiàng)繼爆管。

1975年，開始研究提高潛孔鉆壽命，在鉆頭形狀和加工工藝方面獲得突破。1978年每支鉆頭壽命由80米提高到300米。

1980年包鋼礦山研究所研制成功導(dǎo)爆管，具有安全、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。1982年研制成功與導(dǎo)爆管配套使用的傳聯(lián)器。

1983年，礦研所在白云鄂博鐵礦主礦采場(chǎng)供電線路安裝ZD-4型小電流接地保護(hù)裝置，進(jìn)行“零序電流功率方向保護(hù)”試驗(yàn)。經(jīng)1985年全年考核，可靠率達(dá)到95％，使全年供電系統(tǒng)故障時(shí)間降到歷年平均值的6％。

二、選礦

白云鄂博礦是舉世罕見的多金屬共生礦床，選礦困難。鐵、稀土選礦工藝的研究。大體經(jīng)歷三個(gè)階段：

1．以回收鐵為主要內(nèi)容的研究階段

1953年，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所（今長(zhǎng)沙礦冶研究院）對(duì)白云鄂博礦石，先后進(jìn)行了重選、浮選、磁選、焙燒磁選等工藝方面的22次試驗(yàn)。到1956年共提出6份研究報(bào)告。

1955～1957年，蘇聯(lián)有色冶金部礦物機(jī)械處理設(shè)計(jì)研究院又進(jìn)行了補(bǔ)充試驗(yàn)，提出了5份試驗(yàn)報(bào)告。提出了3種選礦流程，但均為單一的選鐵流程，沒有對(duì)稀土、鈮和螢石等進(jìn)行綜合回收。

2．以回收鐵、稀土、螢石為主要內(nèi)容的研究階段

1958年開始，包鋼和有關(guān)科研單位逐步展開了礦石中稀土、螢石等礦物的選礦研究。1965年4月15日，國(guó)家科委、經(jīng)委、冶金部聯(lián)合召開的包頭礦綜合利用和稀土應(yīng)用工作會(huì)議提出“以鐵為主，綜合利用”開發(fā)白云鄂博礦產(chǎn)資源的方針。

1968年4月，包鋼選礦廠開展電磁強(qiáng)選試驗(yàn)。1970年5月，安裝了20臺(tái)環(huán)式強(qiáng)磁機(jī)，采用弱磁—強(qiáng)磁流程；

1972年4月，包鋼選礦廠與北京礦冶研究所研制轉(zhuǎn)籠永磁強(qiáng)磁機(jī)，以解決環(huán)式強(qiáng)磁機(jī)存在的球介質(zhì)丟失嚴(yán)重，損耗大，選別指標(biāo)低的問題。1977年，包鋼選礦廠第五系列全部安裝轉(zhuǎn)籠式強(qiáng)磁機(jī)。取得指標(biāo)為原礦含鐵32.68％，含稀土5.26％、含氟10.31％、含磷0.91％；鐵精礦含鐵57.29％、含氟2.6％、含磷0.235％；鐵回收率66.3％，鈮在鐵精礦中的回收率為23.85％。

1976年，包鋼制造出筒式多梯度磁選機(jī)。1978年3月對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造，并對(duì)反浮選——多梯度磁選流程初步調(diào)整，取得平均指標(biāo)：原礦含鐵33.05％、含稀土5.27％、含氟8.323％、含磷0.78％；鐵精礦含鐵55.08％、含氟1.49％、含磷0.194％；鐵回收率69.87％；稀土精礦品位14.96％，回收率10.2％。

3.以綜合回收鐵、稀土、鈮、錳、磷和氟等元素而開展的選礦最佳流程研究階段

1978年后，北京礦冶研究總院、包頭冶金研究所、廣州有色金屬研究院、包鋼礦山研究所等對(duì)綜合回收流程都進(jìn)行了研究試驗(yàn)。1980年，北京礦冶研究總院和包頭冶金研究所合作，在包鋼有色三廠（今包鋼稀土三廠）完成了浮選——選擇性絮凝脫泥流程的半工業(yè)試驗(yàn)。但因選礦成本高，設(shè)備零部件磨損過快，難以保證正常生產(chǎn)，未能在生產(chǎn)中應(yīng)用。1979年，長(zhǎng)沙礦冶研究院提出弱磁—強(qiáng)磁—浮選綜合回收選礦流程。1982～1984年，先后進(jìn)行過2次擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)。磨礦粒度用常規(guī)手段即可，能耗、鋼耗均低，精礦過濾較易，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)較好。

白云鄂博礦石的特殊性，引起了國(guó)外選礦科研機(jī)構(gòu)的興趣。繼1955年蘇聯(lián)進(jìn)行研究之后，1979年，日本同和礦業(yè)公司、神戶制鋼所、三井礦業(yè)公司、英國(guó)鋼鐵公司、法國(guó)的鋼鐵研究所，都曾對(duì)選礦工藝流程進(jìn)行過試驗(yàn)研究。

1982年，包鋼與德國(guó)卡哈德公司簽訂共同進(jìn)行試驗(yàn)研究的協(xié)議。1983年10月，完成了各項(xiàng)試驗(yàn)研究工作，采用弱磁—浮選—強(qiáng)磁—浮選—強(qiáng)磁—浸出流程。本流程磨礦粒度要求325目或更細(xì)，且流程較復(fù)雜，未能進(jìn)行半工業(yè)性試驗(yàn)。

三、環(huán)境保護(hù)

包鋼白云鄂博鐵礦含有氟、硫、社等有害元素和放射性。包鋼環(huán)?？蒲胁坏⒅胤乐?，更注重化害為利，使三廢成為再生資源。

1978年，包頭市環(huán)保系統(tǒng)及其它環(huán)?？蒲袉挝缓献鏖_展包鋼生產(chǎn)過程中氟、硫及放射性釷的分布規(guī)律調(diào)查研究，白云鄂博礦區(qū)氟污染源調(diào)查。1981年，開展燒結(jié)廢氣凈化過程中氟、硫、粉塵分布規(guī)律的研究，包鋼尾礦壩含氟水和包鋼總排污水對(duì)農(nóng)作物影響的試驗(yàn)，包鋼地區(qū)廢水放射性物質(zhì)對(duì)農(nóng)作物、土壤及生活用水影響的調(diào)查。1982年，開展包鋼鋼渣的物化性能研究，包鋼地區(qū)地面大氣氟化物測(cè)定分析。1983年開展包鋼廠區(qū)總排水污染源普查。1984年開展工業(yè)廢渣普查。1985年開展包鋼工業(yè)污染源調(diào)查評(píng)價(jià)和建檔。1982～1985年，編寫了包鋼環(huán)境報(bào)告書，建立了整套環(huán)境檔案，以及氟、硫、酚、釷在生產(chǎn)中去向，分布規(guī)律及危害情況，并對(duì)生產(chǎn)崗位的環(huán)境作了評(píng)價(jià)。

包鋼煙塵排放量每年約3～4萬噸，主要為平爐等含鐵塵泥。包鋼收集了高爐瓦斯灰、軋鋼污泥、轉(zhuǎn)爐污泥等大量堆積存放。1986年2號(hào)平爐電除塵工程投產(chǎn)，降服了第一條“紅龍”（因煙塵含有大量紅色氧化鐵得名）。1987年開始組織綜合利用含鐵塵泥，用作燒結(jié)原料，變廢為寶。

1978年，對(duì)燒結(jié)廠煙氣采用堿法除氟取得了成功，1988年投入生產(chǎn)。同期，對(duì)鋼渣應(yīng)用作了前期調(diào)研工作，為1988年以后開發(fā)渣山奠定了基礎(chǔ)。

廢水治理中，主攻焦化含酚廢水、高爐煤氣洗滌水、燒結(jié)選礦和軋鋼廢水等。焦化水用多種方法脫酚，并用于熄焦。高爐煤氣洗滌水等，實(shí)現(xiàn)閉45路循環(huán)，不但減少了污染，且節(jié)約了大量工業(yè)用水。